膨潤土的主要用途之一是作為鉆井液材料。一般產品名稱為:鉆井膨潤土、鉆井泥漿膨潤土、鉆井液用膨潤土,api膨潤土等等,要知道測量膨潤土造漿性的主要指標之一是制漿速度,我們測試一般選用人工鈉基膨潤土作為造漿材料,因為一般鈉質膨潤土的造漿性能比鈣質膨潤土要好,-膨潤土造漿率即膨潤土的單位重量可以配制成懸浮體積m3 / t,泥漿膨潤土,表觀粘度為15mpa·s。
儀器:高速攪拌器 六速旋轉粘度計
方法:配置3份350ml膨潤土懸浮液,每份懸浮液含有不同的土樣。使其視粘度在10--25x10-3pa?s之間。
三個樣分別高速攪拌20分鐘,靜止24小時。再攪拌5分鐘。用六速旋轉粘度計進行視粘度測試。 在半數坐標紙上做視粘度與懸浮液濃度g膨潤土/100ml懸浮液的半系圖。繪出通過3點的視粘度直線。確定15mpa?s視粘度的懸浮液濃度。
通過造漿率對照表求的相當的造漿率。
通過實驗測試我們知道鉆井用人工鈉基膨潤土的造漿率高,那么膨潤土作為鉆井造漿材料的應用與作用有哪些呢?
利用膨潤土的造漿率一般作為鉆井造漿材料,該產品應用的完整名字為“鉆井泥漿膨潤土”它的作用有幾下幾個重要作用:
1清理井壁以清除雜物。保持孔壁清潔,抑制鉆頭鉆壓,減少磨損,鑄造膨潤土,提高施工效率。
膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種類型。
l物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質之間分子間引力產生的,即我們常說的范德華力產生的。物理吸附是一種可逆的吸附過程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動態平衡。產生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散,物理吸附現象十分明顯。
2化學吸附。化學吸附是靠吸附劑與吸附質之間的化學鍵力而產生的,化學吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應用化學處理劑就是化學吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發生整合吸附。這種化學吸附作用明顯比物理吸附作用要穩定。因此用鐵鉻木質素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地熱和超深井的抗高溫泥漿體系。
3離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負電荷,因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當量的相反電荷的陽離子。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發生交換作用,這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點是:同號離子相互交換,等電量相互交換。離子交換吸附的反應是可逆的,吸附和脫附的速度受離子濃度的影響,這種影響符合作用定律。
由于膨潤土的特殊性能,對于治理荒漠化地區有著不可或缺的作用。我國有851個縣在不同程度上的存在荒漠化土地,要想將沙土改造成為耕地,就需要利用到膨潤土,有機膨潤土,由此可以看出膨潤土的應用前景還是非常廣闊的。
膨潤土的顆粒一般小于0.002mm,遇水后可以膨脹10到30倍,在沙土中稍加一點膨潤土,就可以防止水流失。根據膨潤土不透水的特點,可以用來做防水材料,尤其是沙區,在表層沙的下面鋪一薄層膨潤土,就可以建儲水塘、池、庫、渠等水利設施。
還有一些地區開發沙地水稻,為了防止漏水,在稻田下邊10至20公分處鋪一層塑料,用來防水透失。但是,遇有地下植物生長,塑料被破壞,容易滲水。在面臨這種情況時只要在鋪塑料處上鋪上一薄層膨潤土就可以避免水滲透流失,對于植物的生長的有利。
雖然我國的膨潤土產量和儲量都非常多,河南膨潤土,但是開發膨潤土礦不能盲目的開采,和其它的礦種一樣,也要做地質工作采樣化驗,準確探準確實是膨潤土礦,有的地方只憑肉眼鑒定,結果出現把一般粘土當做膨潤土利用的麻煩,這樣不僅浪費了大量的人力資源,也對于膨潤土的品質有著非常大的影響。通過地質工作可以圈定礦體范圍,計算地質儲量,給開發利用提供科學依據。
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